Струя стоградусного водяного пара направляется на кусок льда массой 10кг и температурой 0. Какая установится температура после того, как лед растает, если масса израсходованного пара-2 кг

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для растапливания льда необходимо провести следующие шаги:

Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q1 = m * L
где m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда (334 Дж/г)

Q1 = 10 кг * 334 Дж/г = 3340 кДж

Рассчитаем количество теплоты, которое передал пар для растапливания льда:
Q2 = m c ∆T
где m - масса пара, c - удельная теплоемкость пара (2,01 кДж/(кг*°C)), ∆T - изменение температуры пара (100 - 0 = 100 °C)

Q2 = 2 кг 2,01 кДж/(кг°C) * 100°C = 402 кДж

Общее количество теплоты, полученное льдом:
Q1 = Q2
3340 кДж = 402 кДж + m c ∆T

Решаем уравнение относительно изменения температуры пара:
m c ∆T = 3340 кДж - 402 кДж
m c ∆T = 2938 кДж
∆T = 2938 кДж / (2 кг 2,01 кДж/(кг°C)) = 730,9 °C

Таким образом, установится температура пара после растапливания льда, равная 730,9 °C.